Tác Động Của Probiotic Trên Hệ Vi Khuẩn Chí Đường Ruột

cân bằng đáp ứng của cơ thể đối với vi khuẩn hoặc kháng nguyên trong thực phẩm và hoạt động của tế bào này cũng tăng theo số lượng vi khuẩn trong ruột. Mối tương tác giữa vi khuẩn và đường ruột và tác động của chúng lên các đáp ứng miễn dịch là cơ sở cho việc sử dụng probiotic trong Nhi khoa.

1.2. PROBIOTIC, PREBIOTIC VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

1.2.1. Probiotic

Theo Tổ chức Y tế thế giới thì Probiotic được định nghĩa là các vi khuẩn có lợi cho sức khoẻ của con người khi ăn (bổ sung) vào một lượng nhất định [70]. LAB và bifidobacteria là các loại vi khuẩn phổ biến được sử dụng như “probiotic”. Probiotic được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm sữa như sữa chua, đậu tương lên men và các sản phẩm bổ sung. Bắt đầu từ thế kỷ 20 người ta mới cho rằng probiotic có lợi cho cơ thể trong việc cải thiện sự cân bằng vi khuẩn đường ruột, ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây hại và các vi khuẩn sản sinh độc tố.

Một số đặc tính của probiotic [70]:

 Là một vi khuẩn có nguồn gốc từ người và không gây bệnh

 Vẫn sống và ổn định sau khi cấy, xử lí và đề kháng các kỹ thuật xử lí

 Đề kháng dưới tác động của dịch dạ dày, mật và dịch tụy

 Có khả năng bám vào tế bào niêm mạc ruột, có khả năng sinh sản và tạo nên các hiệu ứng lâm sàng hoặc chức năng có lợi cho cơ thể người sử dụng

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 168 trang tài liệu này.

1.2.1.1. Đặc điểm của vi khuẩn Bifidobacterium

Bifidobacteria tồn tại ở trẻ ngay từ những ngày đầu sau sinh, đặc biệt là trẻ được bú mẹ. Bifidobacteria lần đầu tiên được phân lập từ phân của trẻ được bú mẹ, số lượng các vi khuẩn này là tương đối ổn định và giảm đi khi lớn tuổi. Quần thể vi khuẩn bifidobacteria chịu ảnh hưởng của các yếu tố như khẩu phần ăn, thuốc kháng sinh và sự căng thẳng. Bifidobacteria là vi khuẩn kị khí gram (-), không chuyển động, không tạo bào tử catalase-âm tính, hình dạng của chúng khác nhau. Tên gọi của vi khuẩn này xuất phát từ việc chúng thường tồn tại ở dạng hình chữ

Y hay dạng chẻ đôi. Thành phần guanine và cytosine của DNA là trong khoảng 54 mol% và 67 mol%. Chúng tạo ra acid acetic và acid lactic mà không tạo ra CO2. Chúng cũng được phân loại là vi khuẩn tạo acid lactic (LAB). Hiện nay có khoảng 30 loài bifidobacteria được phân lập. Bifidobacteria được sử dụng như probiotic là: Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium thermophilum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis and Bifidobacterium lactis. Các chủng của Bifidobacteria được dùng như probiotic là Bifidobacterium breve strain Yakult, Bifidobacterium breve RO7O, Bifidobacterium lactis BB12, Bifidobacterium longum RO23, Bifidobacterium bifidum RO71, Bifidobacterium infantis RO33, Bifidobacterium longum BB536 and Bifidobacterium longum SBT-2928.

1.2.1.2. Đặc điểm của vi khuẩn Lactobacillus

Lactobacilli có mặt trong ruột và trong âm đạo là vi khuẩn kị khí gram (+), không tạo bào tử. Thành phần guanine và cytosine của DNA là trong khoảng 32 mol% và 51 mol%. Chúng cũng được phân loại như là vi khuẩn tạo acid lactic (LAB). Hiện nay có khoảng 56 loài Lactobacillus được phân lập. Lactobacilli được sử dụng như probiotic bao gồm Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus cellobiosus, Lactobacillus crispatus, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus GG (Lactobacillus rhamnosus or Lactobacillus casei subspecies rhamnosus), Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus plantarum và Lactobacillus salivarus. Lactobacillus plantarum 299v strain có nguồn gốc từ bột chua. Lactobacillus plantarum có nguồn gốc từ người. Các chủng khác của Lactobacillus là Lactobacillus acidophilus BG2FO4, Lactobacillus acidophilus INT-9, Lactobacillus plantarum ST31, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus johnsonii LA1, Lactobacillus acidophilus NCFB 1748,

Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus acidophilus NCFM, Lactobacillus acidophilus DDS-1, Lactobacillus delbrueckii subspecies delbrueckii, Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus type 2038, Lactobacillus acidophilus SBT-2062, Lactobacillus brevis, Lactobacillus salivarius UCC 118 và Lactobacillus paracasei subsp paracasei F19.

1.2.2. Prebiotic

1.2.2.1. Khái niệm

Prebiotic là thành phần thực phẩm không tiêu hóa được, có ảnh hưởng tích cực tới cơ thể vật chủ bằng cách kích thích có chọn lọc lên sự phát triển và tăng cường hoạt động của một số loài vi sinh vật có lợi trong ruột và nâng cao sức khỏe của cơ thể (vật chủ) [78]. Oligosaccharides trong sữa mẹ được xem như là prebiotic vì nó hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn Bifidobacteria và Lactobacilli trong ruột già của những trẻ bú mẹ hoàn toàn [81]. Các prebiotic thường được sử dụng là FOS,GOS và Inulin. Người ta thường kết hợp probiotic với prebiotic (được gọi là synbiotic) để tăng tác dụng có ích của probiotic đối với cơ thể.

Fructo- oligosaccharid (FOS) có các phân tử đường trong cấu trúc nên chúng có vị ngọt. FOS có khả năng chống chịu và không bị tiêu hóa trong dạ dày do đó có khả năng kích thích sự phát triển của chủng Bifidobacteria và Lactobacilli ở ruột già. FOS làm tăng hấp thụ Calci và Magie đồng thời làm giảm triglycerid. GOS (Galacto- oligosaccharit) là một prebiotic được sử dụng rộng rãi vì có khả năng kích thích hoạt động của các vi khuẩn có lợi trong hệ tiêu hóa, kích thích việc sản xuất các acid béo mạch ngắn, làm tăng khả năng hấp thu Calci và Magie.

1.2.2.2. Chức năng của prebiotic

Chức năng chủ yếu của prebiotic là kích thích sự phát triển của vi khuẩn có lợi, khả năng chống ung thư, tăng khả năng hấp thu Calci, Magie, kích thích sự phát triển của Bifidobacteria và Lactobacilli, các loài vi khuẩn này kích thích sự gia tăng các kháng thể IgA, IgM, IgG [130], đồng thời cũng tạo ra chất kháng khuẩn

như acid lactic, bacterioxin, H2O2 và có khả năng giảm triglycerid, cholesterol, tác dụng tích cực đối với lượng glucose trong máu [94]. Các oligosaccharid có thể kéo dài thời gian tiêu hóa trong dạ dày và rút ngắn thời gian trung chuyển qua ruột già nhờ các acid béo mạch ngắn [106]. Các prebiotic có thể mô phỏng các thụ thể ở ruột và do vậy các vi khuẩn gây hại sẽ liên kết với prebiotic thay vì niêm mạc ruột. Điều này giải thích tại sao trẻ bú mẹ ít bị tiêu chảy hơn so với trẻ bú sữa công thức.

Một vài nghiên cứu đã chứng minh tác dụng có lợi của GOS và FOS lên các bệnh nhiễm khuẩn đường tiêu hóa với việc sử dụng hỗn hợp GOS/FOS với tỷ lệ 90% và 10% kết hợp với probiotic [132].

Liều prebiotic 5g/ngày ( trong một số trường hợp lên đến 8g/ngày) được sử dụng và có ảnh hưởng lên vi khuẩn chí đường ruột. Tác dụng phụ của prebiotic có thể gây ra do tăng vi khuẩn tạo khí gas, nhưng các loài Bifidobacteria và Lactobacilli không sinh gas trong quá trình chuyển hóa và do vậy người ta cho rằng thậm chí đến 20g/ ngày cũng không gây chướng bụng. Nếu tiêu thụ một lượng lớn (>20g) inulin mỗi ngày có thể ảnh hưởng đến cân bằng nước và gây ra nhuận tràng. Những người tham gia thử nghiệm sử dụng prebiotic đi vệ sinh thường xuyên hơn và phân nhiều hơn.

1.2.3. Tác động của probiotic trên hệ vi khuẩn chí đường ruột

Bifidobacteria và Lactobacillii được đưa vào cơ thể qua đường ăn uống có thể sống tạm thời trong ruột của trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Một số nghiên cứu cho thấy có sự tăng lên rõ rệt số lượng Bifidobacteria ở trong phân một tuần sau khi được bổ sung. Trong một số trường hợp thì số lượng này đạt mức như ở trẻ được bú mẹ [98], [102]. Việc bổ sung Bifidobacteria đối với trẻ đẻ non đã thay đổi tích cực thành phần vi khuẩn chí đường ruột của trẻ [114], tăng acid béo mạch ngắn, giảm độ pH của phân, giảm amoniac và idol trong phân, giảm Bacteroides và E.Coli [98]. Mỗi probiotic cụ thể sẽ làm thay đổi tỷ lệ vi khuẩn có lợi và không

có lợi ở trẻ và dẫn đến những thay đổi tích cực ở môi trường màng nhày của ruột.

1.2.4. Vai trò của probiotic với chức năng rào cản và miễn dịch

Có nhiều nghiên cứu cho thấy tác động của việc bổ sung một số probiotic lên chức năng rào cản và miễn dịch của cơ thể. Các nghiên cứu trên người và động vật cho thấy việc bổ sung L.Casei, L.Bulgaricus và L.Acidophilus kích thích tăng sản đại thực bào và tăng thực bào, sCD14 cao hơn một cách có ý nghĩa ở những trẻ được bổ sung probiotic so với trẻ nhóm chứng và giảm sự thẩm thấu của ruột khi bổ sung Lactobacilli [85] và ở những trẻ đẻ non được bổ sung Bifidobacteria. Ở người trưởng thành khi sử dụng L.Acidophilus La1 và Bifidobacteria làm tăng IgA đặc hiệu và tổng thể đối với Salmonella sau khi cho uống S.typhi. Các probiotic này cũng như B.Lactics làm tăng hoạt động thực bào chống lại E.Coli, tăng khả năng tiêu diệt tế bào [50]. Ngoài ra trong nhi khoa một số chủng Bifidobacteria và Lactobacilli có tác động lên miễn dịch dịch thể, đặc biệt là tăng bài tiết IgA và các immunoglobulin khác. Các nghiên cứu khác cũng cho thấy các tế bào sản sinh IgA, IgM, IgG cũng như IgA trong phân cũng tăng lên [124]. Tương tự như vậy việc tăng IgA đặc hiệu đối với Rotavirus sau khi bị nhiễm trùng, hoặc các IgA chống bại liệt sau khi được tiêm chủng cũng được chứng minh [74]. Các kết quả nghiên cứu đây cũng cho thấy các IgA trên cũng tăng lên sau khi trẻ được bổ sung B.Lactics [113]. Thêm vào đó một vài probiotic có tác dụng tốt lên việc bài tiết cytokin [74], giảm anti-trypcin trong phân, eosynophyl protein X trong nước tiểu, TNF-á [92] làm thay đổi TGF- beta và Cytokin khác làm giảm các chất xúc tác gây viêm đặc biệt là ở những trẻ có đáp ứng miễn dịch mạnh như trong phản ứng đặc dị (atopy).

Như vậy có nhiều bằng chứng cho thấy tác động của việc sử dụng probiotic lên chức năng rào cản và đáp ứng miễn dịch của cơ thể bao gồm miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch tự nhiên) và miễn dịch đặc hiệu (miễn dịch thu được). Miễn dịch đặc hiệu tốt cần thiết cho việc bảo vệ cơ thể, giảm cơ hội cho các phản ứng

quá mẫn hay viêm.

Một số nghiên cứu đã chứng minh tác dụng của việc sử dụng probiotic lên hệ miễn dịch:

- Tác dụng lên miễn dịch không đặc hiệu :

 Tăng sản suất mucin

 Cạnh tranh và ức chế sự phát triển của vi khuản gây bệnh

 Giảm tính thẩm thấu của ruột

 Tăng hoạt động tiêu diệt tế bào tự nhiên, đại thực bào, thực bào

- Tác dụng lên miễn dịch đặc hiệu :

 Tăng các tế bào sản sinh IgA, IgG, IgM

 Tăng IgA tổng thể và đặc hiệu trong huyết thanh và thành ruột

 Thay đổi các đáp ứng viêm

1.2.5. Tổng hợp nghiên cứu lâm sàng về probiotic ở trẻ nhỏ

1.2.5.1. Probiotic trong điều trị tiêu chảy cấp

Có nhiều nghiên cứu liên quan đến việc sử dụng probiotic trong điều trị tiêu chảy. Phần lớn các nghiên cứu sử dụng các loài Lactobacilli, L.Rhamnosus (GG). Phân tích tổng hợp của 4 nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng L.Rhamnosus (GG) có hiệu quả khi bổ sung sớm trong điều trị tiêu chảy do rotavirus và tác dụng chính là làm giảm thời gian kéo dài của tiêu chảy từ 1/2 đến 1,5 ngày [152]. Một số nghiên cứu với các ý nghĩa thống kê khác nhau đã chỉ ra rằng việc sử dụng Bifidobacteria, chủ yếu là B.Lactis [53], Lactobacilli, chủ yếu là L.Rhamnosus (GG) [151] làm giảm tần suất mắc mới và mức độ nặng của tiêu chảy cấp. Tuy nhiên sự khác biệt không phải lúc nào cũng có ý nghĩa thống kê [110]. Thêm vào đó việc sử dụng L.Rhamnosus (GG) và L.Reuteri [127] trong điều trị và sử dụng B.Lactis [131] trong dự phòng cho thấy có việc giảm Rotavirus. Phân tích 34 nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng gần đây nhằm đánh giá hiệu lực của probiotic trong phòng ngừa tiêu chảy cấp. Probiotic làm giảm một cách có ý nghĩa nguy cơ

mắc tiêu chảy khoảng 57% (IC: 35-71%) ở trẻ em. Tác dụng bảo vệ thay đổi tùy theo việc sử dụng các loài probiotic bao gồm B.Lactis, L.Rhamnosus (GG), L.Acidophillus, S.Boulardii và các probiotic khác khi sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp các probiotic khác nhau. Thời gian nằm viện và nhập viện giảm. Các nghiên cứu đều cho thấy tác động của probiotic lên triệu chứng và lên quá trình tiến triển bệnh. Các quan sát này là luận cứ cho việc tìm ra phương thức sử dụng probiotic lâu dài và cho việc phòng bệnh nhất là ở trẻ nhỏ.

Kết luận của một nghiên cứu can thiệp ngẫu nhiên, mù kép trên trẻ 5-29 tháng tuổi cho thấy sữa lên men bởi CRL-431 và Lactobacillus acidophilus có thể được sử dụng trong phòng ngừa và điều trị bệnh tiêu chảy ở trẻ. Liều sử dụng hằng ngày là 0,15-1,109 CFU. Một nghiên cứu khác can thiệp, ngẫu nhiên, mù kép trên trẻ từ 6 - 24 tháng tuổi được bổ sung CRL 431 hoặc CRL 730 và S.boulardii vào sữa bò cho thấy cả 2 loại probiotic làm giảm một cách có ý nghĩa số lần đại tiện, thời gian kéo dài của tiêu chảy, giảm số lần nôn của trẻ.

1.2.5.2. Probiotic trong điều trị tiêu chảy liên quan đến kháng sinh

Nhiều probiotic có giá trị trong việc giảm thiểu nguy cơ tiêu chảy liên quan đến kháng sinh ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ [58], [100]. Đánh giá hiệu quả phòng ngừa tiêu chảy liên quan đến kháng sinh từ 6 nghiên cứu với số lượng trẻ tham gia 766 trẻ cho thấy nguy cơ tiêu chảy giảm từ 28,5% đến 11,9% [50]. B.lactis và S.Thermophilus cho vào sữa công thức và L.Rhamnosus (GG) dưới dạng bổ sung có tác dụng tốt nhất. Chưa có nhiều nghiên cứu đành giá tác động của probiotic lên tiêu chảy do C.Difficile ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ.

1.2.5.3. Probiotic trong phòng ngừa và điều trị nhiễm khuẩn hô hấp cấp Nghiên cứu của Weizman 2005 cho thấy, nhóm trẻ nhóm đối chứng có số đợt bị sốt cao hơn so với nhóm trẻ được bổ sung B. lactis hoặc L.reuteri và sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (tương ứng là 0,41 [0,28–0,54] so với 0,27 [0,17– 0,37] và 0,11 [0,04–0,18]) [163].

Trong một nghiên cứu khác trên trẻ từ 1-3 tuổi, được chia thành hai nhóm: nhóm chứng (n= 312) được uống sữa công thức và nhóm can thiệp (n= 312) uống sữa công thức có bổ sung 2,4 g/ngày prebiotic oligosaccharide và 1,9×107 CFU/ngày Bifidobacterium lactis HN019 trong vòng một năm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sữa bổ sung prebiotic và probiotic làm giảm tỷ lệ mắc mới của viêm phổi khoảng 24% (95% CI: 0 - 42%; p = 0,05) và nhiễm khuẩn hô hấp cấp thể dưới nặng giảm khoảng 35% (95% CI: 0- 58%; p= 0,05). So với nhóm chứng thì trẻ ở nhóm can thiệp giảm khoảng 5% (95% CI: 0 - 10%; p = 0,05) số ngày bị sốt cao [138]. Kết quả nghiên cứu bổ sung 0,8g GOS/ngày cùng với 8-9 x109 CFU/ngày của hỗn hợp probiotic L.rhamnosus GG, L. LC705, B. breve Bb99, propionibacterium freudenreichii và spp shermanii, trong vòng 6 tháng cho trẻ có nguy cơ bị dị ứng cho thấy, số lượng nhiễm khuẩn đường hô hấp giảm đi [137]. Một nghiên cứu khác đã được tiến hành gần đây, với việc bổ sung probiotic đơn lẻ với 1x109 CFU BB12/ngày cho thấy các triệu chứng nhiễm khuẩn hô hấp có giảm đi ở trẻ nhỏ [153].

Trong khi đó, một nghiên cứu khác lại cho thấy khi bổ sung L. rhamnosus 1x109

CFU/ngày cho trẻ từ 6 đến 24 tháng, có nguy cơ bị dị ứng và hen, thì không có ảnh hưởng lên thời gian kéo dài và số đợt của triệu chứng thở khò khè [126]. Nghiên cứu của Vliergy và cộng sự với việc bổ sung synbiotic chủng loại như trong nghiên cứu của chúng tôi tuy liều có thấp hơn cho thấy việc bổ sung synbiotic không có tác dụng lên nhiễm khuẫn hô hấp trong 6 tháng can thiệp (số đợt nhiễm khuẩn/tháng là 1,1 lần ở nhóm can thiệp so với 1,0 lần ở nhóm chứng với p> 0,05) [158]. Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng của probiotic lên nhiễm khuẩn đường hô hấp cấp.

1.2.5.4. Probiotic đối với tăng trưởng của trẻ

Một nghiên cứu trên trẻ 18-36 tháng tuổi và trẻ từ 24-26 tháng tuổi cho thấy mức tăng cân nặng và chiều dài nằm của trẻ được uống sữa có chứa probiotic và